[發明專利]一種LED用絕緣耐溫鋁基復合散熱材料

有效

• 申請號: 201410322168.4
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104087792A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 周仁林;李大剛;黃國仁;潘學元
• 申請（專利權）人: 安徽艷陽電氣集團有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/05;C09K5/14
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及燈具散熱材料，具體涉及一種LED用絕緣耐溫鋁基復合散熱材料及其生產方法。

背景技術

LED被稱為第四代光源，具有節能、環保、安全、低能耗、高亮度等優點，在日常生活中被廣泛使用，LED燈體本身的散熱性能至關重要，直接影響到燈具的使用壽命和照明效果。現有的LED散熱材料主要是由鋁、銅等金屬材料制成，在實際使用中存在成本限制、絕緣性能不夠等缺點，因此很有必要改進材料的配方，使材料達到更為良好的散熱效果，改善燈具的使用性能，延長使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種LED用絕緣耐溫鋁基復合散熱材料，以改善材料的使用性能，達到保護LED燈具的目的，為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種LED用絕緣耐溫鋁基復合散熱材料，其特征在于，本發明材料由以下重量份的原料制成：鋁88-90、氮化鋁14-17、氧化鎂10-12、氧化鋁4-6、碳酸鉀1-3、磷酸二氫鈉2-4、白炭黑8-10、羥基硅油5-8、拉開粉1-2、聚乙烯吡咯烷酮1-3、助劑4-5。

所述的助劑由以下重量份的原料制成：聚合硫酸鋁4-5、動物骨8-10、鈉砂1-3、聚酰亞胺4-5、銀包銅粉8-10、氧化鎂12-14、輕質碳酸鎂5-8，制備方法為：先將動物骨在800-900℃溫度下煅燒10-12h后冷卻備用，再將聚合硫酸鋁溶于適量水中配制成濃度為4-6%的水溶液，并將煅燒后的動物骨與其它剩余成分投入溶液中，混合攪拌分散2-3h后濃縮干燥，研磨成300-400目細粉，即得。

所述的一種LED用絕緣耐溫鋁基復合散熱材料，其制作工藝包含以下步驟：

（1）先將碳酸鉀、磷酸二氫鈉投入10倍于其重量份的水中，攪拌至完全溶解后，加入拉開粉、聚乙烯吡咯烷酮，攪拌分散30-40min，隨后再加入其它剩余成分，混合攪拌1-2h后，投入球磨機中球磨處理，使所得物料的萬孔篩余量≤0.05%；

（2）將步驟（1）所得的物料在80-100℃下干燥，保持物料的含水率≤0.02%，隨后將粉體研磨分散40-50min后送入模具中壓制成型，在氮氣氛圍下以650-700℃的溫度燒結4-6h后，經自然冷卻至室溫即得。

本發明的優點在于：較傳統鋁質散熱材料在原料上綜合了鋁、氮化鋁、氯化鎂、白炭黑、助劑等成分的優點，兼具良好的導熱和絕緣性能，并將所有原料在碳酸鉀、磷酸二氫鈉的水溶液中混合研磨，使得原料間球磨更為充分，更易成型，縮短燒結時間，本發明制備得到的散熱材料結構致密，熱穩定性好，質量輕，經久耐用，良好的散熱能力能夠有效的保護LED燈具，大大延長燈具的使用壽命。

具體實施方式

實施例

本實施例LED散熱材料由以下重量份原料制成：鋁88、氮化鋁17、氧化鎂10、氧化鋁6、碳酸鉀3、磷酸二氫鈉4、白炭黑10、羥基硅油8、拉開粉2、聚乙烯吡咯烷酮2、助劑5。

所述的助劑由以下重量份的原料制成：聚合硫酸鋁5、動物骨10、鈉砂3、聚酰亞胺5、銀包銅粉10、氧化鎂14、輕質碳酸鎂5，制備方法為：先將動物骨在800-900℃溫度下煅燒12h后冷卻備用，再將聚合硫酸鋁溶于適量水中配制成濃度為6%的水溶液，并將煅燒后的動物骨與其它剩余成分投入溶液中，混合攪拌分散3h后濃縮干燥，研磨成400目細粉，即得。

所述的一種LED用絕緣耐溫鋁基復合散熱材料，其制作工藝包含以下步驟：

（1）先將碳酸鉀、磷酸二氫鈉投入10倍于其重量份的水中，攪拌至完全溶解后，加入拉開粉、聚乙烯吡咯烷酮，攪拌分散40min，隨后再加入其它剩余成分，混合攪拌2h后，投入球磨機中球磨處理，使所得物料的萬孔篩余量≤0.05%；

（2）將步驟（1）所得的物料在80-100℃下干燥，保持物料的含水率≤0.02%，隨后將粉體研磨分散50min后送入模具中壓制成型，在氮氣氛圍下以650-700℃的溫度燒結6h后，經自然冷卻至室溫即得。

本實施例所制得的散熱材料較常規LED用散熱材料較常規鋁基散熱材料的密度降低10.8%，導熱系數提高30.1%，熱擴散率提高32.4%，熱平衡時間平均縮短168min，燈具使用壽命提高31.5%。